專利名稱：可提升充電電流的電子裝置及其充電器的制作方法
技術領域：
本發明是關于一種電子裝置，特別指一種可提升對電子裝置充電的充電電流的電子裝置及其充電器。
背景技術：
如圖1所示，目前在USB(通用串行總線)規格中定義了兩種不同大小形狀的USB連接器，分別為A型與B型連接器，其相關的尺寸與接腳編號如下表1所示表1
其中A型連接器(見圖1(A)及(B))是用來連接下游端口的裝置，且為長方扁平的形狀，通常在PC主機機殼后的連接端口連接的就是A型連接器；而B型連接器(見圖1(C)及(D))則是用來連接上游端口的裝置或集線器，且為正方形。此外，為了應用在小面積的消費性電子產品上，在新的USB規格中，增加設定了mini-B連接器，其中mini-B連接器是B型連接器的一半大小，其數據傳輸方式是采用串行的方式，而其傳輸線內部則有四條纜線，其中二條是+5伏特(VBus)與地線(GND)，而電源的供應上，一般為5V，而最小是4.4V，另外二條則是差動的數據線(D+與D-)；此外mini-B連接器具有5個接腳，其依序為Vcc(+5V)接腳、D-接腳、D+接腳、ID接腳及接地(Ground)接腳，而ID接腳是在USB規格中新增加的，一般并未連接纜線，因此并未利用到此一接腳，但若是支持USB On-The-Go(OTG)規格的話，則使用這個ID腳位用來辨識裝置預設的模式(主機或是裝置)，其詳細運作原理是屬成熟的現有技術且非為本發明的特征，其細節不另詳述；此外，由于USB接口可簡化與外部接口設備或計算機主機之間的聯機，且具有統一了各種接口設備(如通訊接口、打印機接口、顯示器輸出、音效輸出入裝置、儲存設備等)的連接頭、「即插即用」(Plug-and-Play)、「熱插拔」(Hot Attach & Detach)及數據傳輸速度快等特性，而可滿足大部分的使用需求，因此，傳輸線目前最常用的連接接口標準經常地采用此一USB規格。
如圖2、圖3所示，目前如移動電話、個人數字助理機(PDA)、電子辭典、股票機等許多可攜式電子裝置9常用的充電方式包含有一為借由其所屬的充電器7連接一電源70以進行充電；另一種方式則是透過一傳輸線81一端的連接器83連接電子設備80(如計算機)及傳輸線81的另端連接器82則連接待充電的電子裝置9，電子裝置9即可經由電子設備80擷取電力以進行充電。
而上述的電子裝置9可包含一mini-B規格的連接插座91及一充電電路92，而充電電路92具有電壓輸入單元921、控制單元922及充電單元923。
上述兩種充電方式所使用的傳輸線71、81且配合mini-B規格的連接插座91而同樣采USB(通用串行總線)規格，其中充電器7的傳輸線71一端為電源插頭73、另一端為mini-B連接器72，該電源插頭73用以連接一電源70，而該mini-B連接器72則用以連接電子裝置9的連接插座92，且mini-B連接器72的5個接腳Vcc接腳721(+5V)、D-接腳722、D+接腳723、ID接腳724及接地接腳725(Ground)是分別對應連接該mini-B連接插座92的Vcc腳位921、D-腳位922、D+腳位923、ID腳位924及接地腳位925，使電子裝置可借由充電器7的傳輸線71將電源70提供的電力透過Vcc接腳721及Vcc腳位921供給電壓輸入單元931，并再經由充電單元933將電力對電子裝置9內部裝設的電池94進行充電，又或者經由控制單元922提供電子裝置9內部系統及周邊組件95運作所需的電力。
此外，另一種充電方式所使用的傳輸線81，其一端為A型連接器83用以插設電子設備80的連接端口，而傳輸線81的另端為mini-B連接器82則用以插設于電子裝置9的連接插座91，其中mini-B連接器82的5個接腳Vcc接腳821(+5V)、D-接腳822、D+接腳823、ID接腳824及接地接腳825(Ground)是分別對應連接該mini-B連接插座91的Vcc腳位911、D-腳位912、D+腳位913、ID腳位914及接地腳位915，且經由傳輸線81將電子設備80提供的電力透過Vcc接腳821、Vcc腳位911供給電壓輸入單元921，并再經由充電單元923將電力對電子裝置內部裝設的電池93進行充電，又或者經由控制單元922提供電子裝置9內部系統及周邊組件94運作所需的電力；另外，D-接腳822及D+接腳823是作為電子裝置9及其它電子設備間連接時的數據傳輸腳位，此部份詳細運作原理是屬成熟的現有技術，其細節不另詳述。
其中上述兩種充電方式，該連接插座91的ID腳位914并未被利用；再者，透過USB總線供電給電子裝置9，基本上，所連接的電子裝置9可以根據不同的配置方式，分享到100/500mA的電流量，因此，無論經由Vcc接腳721、821、Vcc腳位921、911此一方式充電，在+5伏特(VBus)的充電電流大小會受限在500mA，所以其花費的充電時間仍較長。
因此，若能進一步提高充電電流以縮短充電時間，即為本發明發明人所欲解決的技術困難點的所在。
發明內容
本發明的目的，在于提供一種可提高充電電流的電子裝置及其充電器。
于是，本發明電子裝置，是包括一連接插座及一充電電路；連接插座供組接一外部傳輸線的一端連接器，并用以擷取自傳輸線的另端連接器所組接的電子設備所傳輸的電力；或者連接插座可供連接一充電器一端的連接器，并借由充電器另端的電源插頭連接的外部電源以擷取該外部電源的電力；而充電電路則接收經由連接插座傳輸的電力，以轉為對該電子裝置內部的電池充電或供電給系統電路及周邊組件；其中連接插座具有復數差動數據腳位、一接地腳位、一接收由傳輸線輸入電壓的第一電壓腳位、以及一接收由充電器輸入電壓的第二電壓腳位。
而充電器一端為組接于電子裝置的連接插座的連接器及另一端為連接外部電源的電源接頭，并取得一輸入電壓，其中該連接器具有一接地接腳，是對應組接該連接插座的接地腳位；及一電壓接腳，是對應組接該連接插座的第二電壓腳位，并提供該第二電壓腳位輸入電壓。
本發明電子裝置及其充電器，使用便利，亦可提升電子裝置的充電速度。
圖1(A)、(B)、(C)、(D)是一般USB連接器的外觀示意圖；圖2是現有電子裝置透過USB傳輸線進行充電的示意圖；圖3是現有電子裝置透過充電器進行充電的示意圖；圖4是本發明電子裝置的較佳實施例示意圖；圖5是本發明電子裝置的較佳實施例透過USB傳輸線進行充電的示意圖；圖6是本發明電子裝置的較佳實施例透過充電器進行充電的示意圖。
具體實施例方式
本發明的技術內容與功效，將于以下配合附圖的較佳實施例詳細說明中詳述。
如圖4、5所示，本發明電子裝置10較佳實施例，是以一個人數字助理機(PDA)為例，然于其它變化例中，亦可為電子辭典、股票機、MP3播放機(MP3 player)、數字廣播接收機(DAB receiver)或其它應用。
電子裝置10主要包括一連接插座20及一充電電路30、一電池40及系統電路及周邊組件50。連接插座20是以一mini-B(小型通用串行總線)連接插座20為例，并可適于供一具有mini-B連接器82的傳輸線81插設組接，而mini-B連接插座20主要具有五個腳位，第一腳位至第五腳位依序分別為第一電壓腳位21(Vcc(+5V))、D-差動資料腳位22、D+差動資料腳位23、第二電壓腳位24(ID腳位)及接地腳位25(Ground)。而充電電路30可分別與設于電子裝置10內的電池40、系統電路及周邊組件50連接，是包含一第一輸入單元31、一第二輸入單元32、一控制單元33及一充電單元34；其中第一輸入單元31連接第一電壓腳位21，用以接收由該第一電壓腳位21傳送的電壓，并產生一充電電流；而第二輸入單元32，連接第二電壓腳位24，用以接收由該第二電壓腳位24傳送的電壓，并產生一充電電流；控制單元33分別連接第一輸入單元31、第二輸入單元32及充電單元34，用以接收自第一輸入單元31或第二輸入單元32輸入的充電電流，并將充電電流輸出至充電單元34，以對電池40充電，或將充電電流直接提供給系統電路及周邊組件50。
本實施例中電子裝置10與現有同樣具有兩種充電方式如圖5所示，第一種充電方式是利用傳輸線81兩端的連接器82、83分別連接電子裝置10及一電子設備80，以擷取電子設備80的電力而對電子裝置10進行充電；其中與電子裝置10的連接插座20所組接的連接器82的5個接腳Vcc接腳821(+5V)、D-接腳822、D+接腳823、ID接腳824及接地接腳825(Ground)是分別對應連接該連接插座20的第一電壓腳位21、D-差動資料腳位22、D+差動資料腳位23、第二電壓腳位24及接地腳位25；在此充電方式下，本發明同樣透過傳輸線81的Vcc接腳821及連接插座20的第一電壓腳位21(Vcc腳位)將電子設備80提供的充電電流供給第一輸入單元31，該第一輸入單元31并可將充電電流借由充電單元34對電子裝置10內部的電池40進行充電，又或者經由控制單元33提供電子裝置10內部系統電路及周邊組件50運作所需的電力；其中第二電壓腳位24在此充電方式下并未接收有充電電流，因此與現有ID腳位同樣未使用；再者，此一充電方式與現有同樣經由Vcc接腳821及第一電壓腳位21(Vcc腳位(+5V))的方式充電，因此，在+5伏特(VBus)的充電電流大小同樣會受限在500mA。
于上述實施例中，傳輸線81可為一USB傳輸線而電子設備80則為一計算機(PC)主機，其中傳輸線81一端的連接器83為A型連接器，用以連接計算機主機的USB連接端口；而另一端連接器82則為mini-B連接器，則用來連接電子裝置10的mini-B連接插座20；此外，電子設備80于其它變化例中，亦可為筆記型計算機或其它具備有USB(通用串行總線)接口的電子設備。
如圖6所示，而第二種充電方式是借由一充電器6連接一外部電源70以對電子裝置10進行充電；而本發明電子裝置10則是針對第二種充電的方式進行改良，且仍可適用于第一種充電方式及供一般的USB傳輸線連接，其主要的特征在于將原先未使用或作為辨識裝置預設模式(主機或是裝置)的ID腳位作為另一個可接收+5V輸入的Vcc腳位(第二電壓腳位24)，且配合該接地腳位25而可供一充電器6的連接器62組接，而不需透過原先的Vcc(+5V)腳位(第一電壓腳位21)輸入電壓，因此，充電電流可避免受到500mA的限制。
而本發明的另一個特征為充電器6，其具有傳輸線61、連接器62及電源接頭63，其中該連接器62及電源接頭63分別設于傳輸線61的兩端；此外，電源接頭63用以連接電源70；而連接器62具有兩接腳，分別為電壓接腳621及接地接腳622；電壓接腳621是對應組接連接插座20的第四腳位的第二電壓腳位(ID腳位)24；而接地接腳622則對應組接于連接插座20的第五腳位的接地腳位25。因此，本發明透過充電器6的傳輸線61的電壓接腳621及連接插座20的第二電壓腳位24，將由電源70提供的充電電流供給第二輸入單元32，該第二輸入單元32并可將充電電流借由充電單元34對電子裝置10內部裝設的電池40進行充電，又或者經由控制單元33提供電子裝置10內部系統電路及周邊組件50運作所需的電力。
其中，上述第一電壓腳位21(Vcc(+5V)腳位)及第二電壓腳位24(ID腳位)由于電子裝置10的充電方式不同，且配合使用不同傳輸線61、81的連接器62、82，所以連接插座20于同一時間至多僅有其中一電壓腳位(21或24)接收電壓輸入。換言之，本發明電子裝置10的連接插座20除了可適用于一般USB傳輸線81接收另端電子設備80所傳送電力的充電方式外，該連接插座20亦可接受本發明充電器6的連接器62的組接，而可提供更高的充電電流，因此，不僅不會影響使用上的便利，亦可以提升電子裝置10的充電速度。
上述實施例僅是為方便說明而舉例而已，本發明所主張的權利范圍自應以申請專利范圍所述為準，而非僅限于上述實施例。
權利要求
1.一種可提升充電電流的電子裝置，其特征在于，包括一連接插座，具有一接地腳位；一第一電壓腳位，用以接收一電壓輸入，且配合該接地腳位，而產生一電壓差；一第二電壓腳位，用以接收一電壓輸入，且配合該接地腳位，而產生一電壓差；其中該第一電壓腳位及第二電壓腳位，同一時間至多僅有其中一電壓腳位接收電壓輸入；一充電電路，連接至少一電池，具有一第一輸入單元，連接該第一電壓腳位，用以接收由該第一電壓腳位傳送的電壓，并產生一充電電流；一第二輸入單元，連接該第二電壓腳位，用以接收由該第二電壓腳位傳送的電壓，并產生一充電電流；一充電單元，接收自該第一輸入單元及第二輸入單元輸入的充電電流，并對該電池充電。
2.如權利要求1所述的可提升充電電流的電子裝置，其特征在于，其中，該充電電路更包含一控制單元，用以接收自該第一輸入單元及第二輸入單元輸入的充電電流，并供電給該電子裝置。
3.如權利要求1所述的可提升充電電流的電子裝置，其特征在于，其中，該連接插座為一小型通用串行總線接口。
4.一種配合權利要求1所述的可提升充電電流的電子裝置的充電器，其特征在于，包含一連接器，具有一電壓接腳及一接地接腳，分別用以連接該連接插座的第二電壓腳位及接地腳位。
5.如權利要求4所述的充電器，供連接一外部電源，其特征在于，更包含一電源接頭，其一端與該連接器電性連接，而另一端供該電源電性連接，用以自該電源擷取一輸入電壓而經該電壓接腳傳輸至該第二電壓腳位。
6.一種充電器，用以自一外部電源傳輸電力至一連接插座，該連接插座具有一第一電壓腳位、一第二電壓腳位及一接地腳位，且該第一電壓腳位及第二電壓腳位同時只有一電壓腳位接收一電壓輸入，其特征在于，該充電器包含一連接器，供連接該連接插座，具有一電壓接腳及一接地接腳，而用以分別連接該第二電壓腳位及接地腳位；一電源接頭，其一端與該連接器電性連接，而另一端供與該電源電性連接，用以自該電源擷取一輸入電壓而經該電壓接腳傳輸至該第二電壓腳位。
全文摘要
一種可提升充電電流的電子裝置，具有一連接插座及一充電電路；連接插座供組接一外部傳輸線的一端連接器，并用以擷取自傳輸線的另端連接器所組接的電子設備所傳輸的電力；或者連接插座可供連接一充電器一端的連接器，并借由充電器另端的電源插頭連接的外部電源以擷取該外部電源的電力；而充電電路則接收經由連接插座傳輸的電力，以轉為對該電子裝置充電；其中連接插座具有復數差動數據腳位、一接地腳位、一接收由傳輸線輸入電壓的第一電壓腳位、以及一接收由充電器輸入電壓的第二電壓腳位。借此，經由第二電壓腳位接收的充電電流可不受第一電壓腳位具有的充電電流限制，進而可提高對電子裝置的充電電流及提升其充電效能。
文檔編號H02J7/00GK1773807SQ20051012321
公開日2006年5月17日 申請日期2005年11月15日 優先權日2005年11月15日
發明者李宗龍 申請人:倚天資訊股份有限公司